咸陽職業(yè)技術學院《計算機組成原理與系統(tǒng)結構實驗》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁咸陽職業(yè)技術學院

《計算機組成原理與系統(tǒng)結構實驗》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、微機系統(tǒng)中的數據表示和編碼方式影響著數據的存儲和處理。假設要處理大量的數值數據，以下關于數據表示和編碼的描述，正確的是：（）A.原碼、反碼和補碼是計算機中常見的有符號數表示方法，補碼的運算規(guī)則最簡單B.浮點數的表示范圍比整數大，但精度可能不如整數C.ASCII碼是一種通用的字符編碼，但不能表示漢字等復雜字符D.數據的編碼方式對存儲容量和運算效率沒有影響2、微機的匯編語言編程在底層控制和優(yōu)化中具有重要地位。假設要編寫一段高效的匯編程序來實現特定的功能，以下關于匯編語言特點和編程技巧的描述，正確的是：（）A.匯編語言直接操作硬件資源，程序執(zhí)行效率高，但可讀性差B.合理使用寄存器可以提高匯編程序的執(zhí)行速度，但會增加代碼的復雜性C.匯編語言不支持結構化編程，程序結構混亂，難以維護D.編寫匯編程序時，無需考慮指令的執(zhí)行周期和流水線特性3、8086CPU中，執(zhí)行乘法指令MULBL后，乘積的高8位存放在（）A.AHB.ALC.BHD.BL4、在微機系統(tǒng)的可靠性設計中，容錯技術可以提高系統(tǒng)在故障情況下的正常運行能力。假設要構建一個容錯微機系統(tǒng)，以下關于容錯技術的描述，正確的是：（）A.硬件冗余是一種常見的容錯技術，如雙機熱備份B.軟件容錯可以通過錯誤檢測和恢復代碼來實現C.信息冗余可以通過糾錯碼來檢測和糾正數據傳輸中的錯誤D.以上都是常見的容錯技術5、在微機的存儲系統(tǒng)中，考慮到內存的讀寫速度和容量。假設一個應用程序需要頻繁地訪問大量的數據，并且對數據的訪問速度要求較高。如果采用了高速緩存（Cache）技術，以下關于其效果的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以顯著提高數據的訪問速度，減少內存訪問的延遲B.能夠自動適應不同應用程序的數據訪問模式，無需手動配置C.可能會存在緩存一致性問題，需要特殊的處理機制來保證數據的正確性D.高速緩存的容量越大，對性能的提升效果越明顯6、在微機的中斷系統(tǒng)中，假設系統(tǒng)同時接收到多個中斷請求，每個中斷請求的優(yōu)先級和緊急程度不同。中斷的管理和響應機制對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性至關重要。以下哪種中斷處理策略能夠更好地保證系統(tǒng)的正常運行？（）A.固定優(yōu)先級策略，按照預先設定的優(yōu)先級順序響應中斷B.循環(huán)優(yōu)先級策略，輪流給予各個中斷源最高優(yōu)先級C.中斷嵌套策略，允許高優(yōu)先級中斷打斷低優(yōu)先級中斷的處理D.隨機響應策略，不考慮優(yōu)先級，隨機處理中斷請求7、微機系統(tǒng)中的定時器和計數器在很多應用中都有重要作用。假設我們要設計一個精確的定時控制系統(tǒng)，需要產生周期性的精確脈沖信號。以下哪種定時器/計數器的工作方式最適合這種需求？（）A.方式0：計數結束中斷B.方式1：可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器C.方式2：頻率發(fā)生器D.方式3：方波發(fā)生器8、在微機的顯示系統(tǒng)中，顯卡的性能對圖像顯示質量和速度有重要影響。假設我們需要運行一個對圖形處理要求很高的3D游戲，以下哪個顯卡參數對于游戲的流暢度最為關鍵？（）A.顯卡的顯存容量B.顯卡的核心頻率C.顯卡的位寬D.顯卡的輸出接口類型9、微處理器的指令系統(tǒng)對計算機的性能和功能有著重要影響。假設我們正在研究一款新型微處理器的指令集，以下關于指令系統(tǒng)設計的描述，正確的是：（）A.指令集越復雜，包含的指令越多，微處理器的性能就越高B.精簡指令集（RISC）通過減少指令數量和簡化指令格式來提高處理器的執(zhí)行效率C.復雜指令集（CISC）更適合處理復雜的計算任務，而RISC則不適合D.指令系統(tǒng)的設計不需要考慮與現有軟件的兼容性，只關注新處理器的性能提升10、在微機的存儲系統(tǒng)中，Cache（高速緩存）的作用不可忽視。假設一個程序具有局部性訪問的特點，即頻繁訪問某些特定的內存區(qū)域。以下關于Cache命中率的影響因素，哪一項是最關鍵的？（）A.Cache的容量大小B.Cache的替換算法C.主存的訪問速度D.程序的執(zhí)行順序11、微處理器的指令系統(tǒng)直接影響著微機的性能和功能。假設要在一個特定的應用場景中選擇合適的指令集，以下關于指令系統(tǒng)特點和應用的描述，正確的是：（）A.CISC指令集的指令豐富，功能強大，但執(zhí)行效率相對較低B.RISC指令集的指令簡單，執(zhí)行速度快，適用于復雜的科學計算C.精簡指令集（RISC）在處理多媒體數據時具有明顯的優(yōu)勢D.指令系統(tǒng)的選擇對微機系統(tǒng)的軟件開發(fā)難度沒有影響12、在微機的總線結構中，數據總線、地址總線和控制總線的寬度和性能決定了系統(tǒng)的整體數據傳輸能力。假設要升級一個微機系統(tǒng)，以支持更高的數據吞吐量和更復雜的設備連接。以下哪種總線升級方案最為有效？（）A.增加數據總線和地址總線的寬度B.提高控制總線的時鐘頻率C.減少總線的負載電容D.更換為串行總線13、8086CPU中，用于存放當前正在執(zhí)行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI14、在微機的總線系統(tǒng)中，數據總線、地址總線和控制總線各司其職。假設一個微機系統(tǒng)正在進行數據傳輸和控制操作。以下關于總線系統(tǒng)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.數據總線用于在CPU、存儲器和I/O設備之間傳輸數據，其寬度決定了一次能傳輸的數據量B.地址總線用于傳輸存儲器和I/O設備的地址信息，其寬度決定了系統(tǒng)的尋址能力C.控制總線用于傳輸控制信號，如讀寫信號、中斷請求信號等，以協(xié)調系統(tǒng)各部件的工作D.總線的工作頻率越高，數據傳輸速度就越慢，系統(tǒng)性能也就越差15、在微機的硬件升級過程中，需要考慮兼容性和性能提升。假設我們要升級CPU，以下哪個因素除了性能外還需要重點考慮？（）A.CPU的插槽類型B.CPU的核心數量C.CPU的緩存大小D.CPU的價格16、在微機的指令流水線技術中，多條指令可以在不同的階段同時執(zhí)行。假設流水線出現了阻塞，可能是由于什么原因導致的？（）A.數據相關B.資源沖突C.控制相關D.以上都是17、在微機系統(tǒng)中，存儲器的組織和管理是非常重要的一部分。假設我們有一個需要大量數據存儲和快速訪問的應用場景，比如高清視頻處理。在這種情況下，以下哪種存儲器技術能夠提供較高的存儲容量和較快的訪問速度？（）A.DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器）B.SRAM（靜態(tài)隨機存取存儲器）C.Flash存儲器D.硬盤存儲器18、在微機的軟件開發(fā)中，調試工具可以幫助發(fā)現和解決程序中的錯誤。假設一個程序在運行時出現異常，以下關于調試工具的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用調試器設置斷點，逐行執(zhí)行代碼，查看變量的值和程序的執(zhí)行流程B.內存查看工具可以幫助檢查內存的使用情況，發(fā)現內存泄漏和越界訪問等問題C.性能分析工具可以評估程序的運行時間和資源消耗，找出性能瓶頸D.調試工具只能在程序開發(fā)階段使用，一旦程序發(fā)布就不再需要19、8086CPU中的指令“JMPSHORTNEXT”屬于（）轉移。A.段內直接短轉移B.段內直接近轉移C.段間直接轉移D.段間間接轉移20、微機中的總線是連接各個部件的重要通道。假設我們正在設計一個基于微機的多媒體處理系統(tǒng)，以下關于總線的描述，正確的是：（）A.系統(tǒng)總線的帶寬越大，數據傳輸速度就越快，系統(tǒng)性能也就越好B.地址總線的寬度決定了系統(tǒng)能夠訪問的內存空間大小，與外部設備無關C.控制總線用于傳輸數據和地址信息，是總線中最重要的部分D.不同類型的總線（如PCI、USB等）可以直接連接，無需進行任何轉換21、在微機的系統(tǒng)總線仲裁中，假設多個設備同時請求使用系統(tǒng)總線，需要一種公平、高效的總線仲裁機制來決定哪個設備獲得總線控制權。以下哪種總線仲裁方法可能在復雜的多設備環(huán)境中表現更好？（）A.集中式仲裁，由一個中央仲裁器進行決策B.分布式仲裁，各個設備通過協(xié)商確定總線使用權C.優(yōu)先級仲裁，按照設備的預設優(yōu)先級分配總線D.隨機仲裁，通過隨機數決定總線歸屬22、在微機的輸入輸出（I/O）接口中，數據的傳輸方式有多種。假設我們要在一個工業(yè)控制系統(tǒng)中實現高速數據采集，以下關于I/O數據傳輸方式的描述，正確的是：（）A.程序查詢方式簡單直觀，但CPU利用率低，不適合高速數據傳輸B.中斷方式能夠及時響應外部設備的請求，但會導致數據傳輸的不連續(xù)性C.直接存儲器訪問（DMA）方式可以在不經過CPU的情況下實現高速數據傳輸，但硬件成本較高D.I/O通道方式能夠實現更復雜的I/O控制，但編程難度大，一般不用于小型系統(tǒng)23、微機中的操作系統(tǒng)對硬件資源進行管理和分配。關于操作系統(tǒng)與硬件的交互，以下描述不準確的是（）A.操作系統(tǒng)通過驅動程序與硬件設備進行通信和控制B.不同的操作系統(tǒng)對硬件的支持程度和管理方式可能不同C.硬件的特性和性能會影響操作系統(tǒng)的選擇和安裝D.操作系統(tǒng)能夠完全屏蔽硬件的差異，使應用程序無需關心底層硬件的具體情況24、微機中的串行通信和并行通信各有特點。假設需要在長距離上傳輸大量數據，并且對傳輸速度要求不是特別高。在這種情況下，以下哪種通信方式可能更適合？（）A.串行通信B.并行通信C.兩者都可以，沒有區(qū)別D.無法確定，取決于具體的設備25、微機中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設我們要分析一個微機系統(tǒng)的緩存命中率對性能的影響，以下關于緩存的描述，正確的是：（）A.緩存容量越大，命中率就越高，系統(tǒng)性能就越好B.緩存的替換策略對命中率沒有影響，只影響緩存的更新速度C.直接映射緩存的命中率高于組相聯(lián)緩存和全相聯(lián)緩存D.當緩存命中率較低時，可以通過增加緩存容量或優(yōu)化程序來提高性能二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）什么是中斷傳送方式？它有什么優(yōu)點？2、（本題5分）簡述多模塊程序設計的方法和注意事項。3、（本題5分）簡述嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程。4、（本題5分）簡述立即數尋址和寄存器尋址的區(qū)別。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于微機原理的溫度控制器、濕度控制器、空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)、空氣凈化設備控制系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據設定的溫度、濕度和空氣質量要求自動控制加熱、冷卻、加濕、除濕、空氣凈化設備，以保持環(huán)境的舒適度和空氣質量在一定范圍內，同時可以通過網絡進行遠程監(jiān)控。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的交通信號燈控制系統(tǒng)、交通流量監(jiān)測系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)和智能交通管理系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據交通流量自動調整信號燈的時間，實時監(jiān)測交通流量數據，通過交通誘導設備為駕駛員提供交通信息，并進行智能交通管理，以提高交通效率和安全性。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的風速監(jiān)測和風向測量系統(tǒng)、風力發(fā)電控制系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測風速傳感器的輸出信號和風向傳感器的輸出信號，并根據這些信號控制風力發(fā)電機的運行，提高風力發(fā)電效率，